공대생 또는 엔지니어는 전화에서 자동차, 가정의 가전 제품에 이르기까지 전자 시스템이 어디에나 있다는 것을 알고 있습니다.
그러나 이러한 시스템이 얼마나 잘 작동하고 얼마나 신뢰할 수 있는지에 영향을 미칠 수 있는 숨겨진 적이 배경 소음이라는 사실을 모를 수도 있습니다.
전선의 웅웅거리는 소리나 다른 장치의 간섭과 같은 배경 소음은 신호 품질을 손상시키고 전자 시스템이 작동하기 어렵게 만들 수 있습니다.
이 때문에 배경 소음과 이를 효과적으로 제거하는 방법에 대해 많이 아는 것이 중요합니다.
이 블로그 게시물에서는 배경 소음이 발생하는 위치, 기능, 전자 제품을 망가뜨리는 것을 방지하는 방법 등 배경 소음에 대해 알아봅니다.
전자 시스템의 배경 잡음 이해
공식적인 정의:
바람직하지 않은 신호의 존재 여부와 관계없이 전자 시스템 또는 기타 시스템에 항상 존재하는 바람직하지 않은 신호.
배경 소음은 원하지 않거나 성가시며 통신 신호를 방해하는 모든 에너지입니다. 바람, 비, 눈, 온도, 습도, 달의 중력과 같은 자연적인 것에서 올 수 있습니다.
또한 전자 시스템, 전력 스펙트럼 밀도, 자기장, 송전선, 발전기, 발전소, 컴퓨터 또는 휴대 전화와 같이 사람들이 만든 것에서도 나올 수 있습니다.
배경 소음은 사람들이 의사소통을 어렵게 하여 전자 시스템의 신호 품질에 영향을 미칩니다.
잡음은 원치 않는 통신 채널에서 유용한 정보 신호의 오류 또는 무작위 교란입니다.
S/N 또는 SNR은 신호 대 잡음비를 나타냅니다.
신호 대 잡음비(S/N 또는 SNR)는 원하는 신호의 강도를 배경 잡음의 강도와 비교하는 방법입니다. 네트워크 서비스의 경우 S/N 비율이 높을수록 낮을수록 좋습니다.
예를 들어 Wi-Fi 신호의 S/N 비율이 너무 낮으면 장치가 노이즈로부터 원하는 신호를 구분하기 어려워지기 때문에 네트워크 성능이 저하될 수 있습니다.
이로 인해 패킷이 삭제되고 데이터가 계속해서 전송되어 처리량이 감소하고 대기 시간이 증가할 수 있습니다.
차폐 및 접지가 배경 소음을 줄이는 데 도움이 되는 방법
차폐 및 접지는 모든 장치에 단일 접지 지점을 제공하고, 접지 루프를 방지하고, 공격자와 희생 네트워크 사이의 거리를 늘리고, 차폐 케이블을 사용하고, 적절한 접지 시스템을 설정함으로써 전자 시스템의 배경 잡음을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.차폐 케이블을 사용하여 정전기 노이즈가 전도체에 들어가지 않도록 하고 정전기 노이즈를 쉴드 내부에 유지할 수 있습니다. 차폐 케이블을 올바른 방법으로 사용하면 공통 모드에서 발생하는 정전기 노이즈를 줄이는 데 도움이 됩니다.
DAQ 시스템의 노이즈 문제를 줄이려면 설계 및 설치 단계에서 접지 및 접지 본딩을 수행해야 합니다.
이러한 모범 사례를 따르면 프로세스 제어 네트워크에 영향을 미치는 신호 노이즈의 양을 줄이고 전자 시스템이 제대로 작동하는지 확인할 수 있습니다.
차폐는 장치와 간섭 소스 사이에 전도성 장벽을 배치하여 전자기 간섭(EMI) 및 무선 주파수 간섭(RFI)을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
배경 소음의 힘 잠금 해제: 성가신 것에서 창의적인 도구로
아직도 이해하기 어렵나요? 관점을 조금 바꿔보겠습니다.
장치에서 수정처럼 맑은 사운드와 손쉬운 연결에 지쳤습니까? 전자 시스템을 사용하기 더 어렵고 답답하게 만들고 싶습니까? 글쎄, 당신이해야 할 일은 배경 소음을 듣는 것입니다! 그래 맞아.
전자 시스템에 항상 존재하는 원하지 않는 신호가 날뛰게 함으로써 완벽하게 작동하는 시스템을 혼란스러운 엉망진창으로 만들 수 있습니다.
우리를 믿지 않습니까? 그냥 편안히 앉아 쉬고 배경의 소음이 제 역할을 하도록 내버려 두세요!
좋아, 그건 그냥 TV 광고처럼 보이도록 만든 농담일 뿐이야.
이제 설명으로 돌아가자...
배경 소음 측정 및 정량화
배경 소음은 전자 시스템에 영향을 줄 수 있습니다.
이것은 신호의 품질을 낮추고 네트워크가 얼마나 잘 작동하는지에 영향을 미칠 수 있습니다.
배경 소음이 자신에게 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해하고 제거할 방법을 찾을 수 있도록 배경 소음을 측정하고 세는 것이 중요합니다.
배경 소음 측정 방법
전자 시스템에서 배경 소음을 측정하고 계산하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
알려진 노이즈 신호를 관심 있는 회로로 보내는 노이즈 소스는 이를 수행하는 한 가지 방법입니다.
이를 통해 회로에 얼마나 많은 랜덤 노이즈가 있는지 측정할 수 있습니다.
잡음 계수는 이득 방법에서도 사용되며 회로에서 배경 잡음을 측정하는 또 다른 방법입니다.
회로의 노이즈 피겨는 게인 방식으로 측정됩니다.
잡음 지수는 회로가 주어진 신호에 얼마나 많은 잡음을 추가하는지 측정한 것입니다.
스펙트럼 분석기는 출력에서 잡음 전력의 양도 측정할 수 있습니다.
이 장치는 신호의 파워 스펙트럼을 측정하고 노이즈 소스를 찾고 노이즈의 크기를 파악하는 데 사용할 수 있습니다.
전기 노이즈 레벨 측정 단위
전기 노이즈 레벨 측정 단위에는 와트 또는 dBm 단위의 전력 N, 볼트 단위의 RMS(Root Mean Square) 전압, dBV 및 V 제곱 단위의 평균 제곱 오차(MSE)가 포함됩니다.
사운드 레벨 미터
소음계는 소음의 양을 데시벨(dB) 단위로 측정하는 도구입니다.
이러한 장치에는 인간의 귀가 다른 주파수에 반응하는 방식과 일치하도록 판독값을 변경하는 A-가중치라는 설정이 있습니다.
소음계는 종종 환경이 얼마나 큰지 측정하는 데 사용되며 소음에 대한 규칙과 규정을 설정하는 중요한 도구입니다.
신호 대 잡음비(S/N)
신호 대 잡음비(S/N)는 원하는 신호의 강도를 배경 잡음의 강도와 비교하는 방법입니다.
S/N은 일반적으로 데시벨로 측정되며 밑이 10인 로그를 사용하여 알아낼 수 있습니다.
예를 들어, 마이크로볼트로 측정하는 경우 다음 공식을 사용할 수 있습니다. S/N = 20 log10(Ps/Pn), 여기서 Ps는 신호의 전력이고 Pn은 배경 잡음의 전력입니다.
전자 시스템의 배경 잡음 소스 및 이를 최소화하거나 제거하는 방법
노이즈는 전자 시스템의 내부와 외부 모두에서 발생할 수 있습니다. 앰프 내부에서 발생하는 노이즈를 내부 노이즈라고 합니다. 시스템 외부에서 들어오는 노이즈를 외부 노이즈라고 합니다.
케이블을 통해 시스템으로 들어오는 전도성 노이즈와 공기 또는 진공을 통해 다른 곳에서 들어오는 방사 노이즈는 모두 외부 노이즈 유형입니다.
잘 만들어지지 않고 내부와 외부의 노이즈를 충분히 차단하지 못하는 장치의 전자 회로도 신호 노이즈에 더 취약합니다.
필터링 및 접지
전자 시스템에서 배경 소음을 줄이거나 제거하는 한 가지 방법은 소음이 들어오는 케이블에 필터를 설치하는 것입니다.
이렇게 하려면 케이블에 페라이트 클램프를 추가하여 유도성을 높일 수 있습니다.
DAQ 시스템의 노이즈 문제를 줄이려면 적절한 접지 및 접지 본딩을 사용하여 설계하고 설치해야 합니다.
접지면을 설정하면 노이즈를 줄이는 데 도움이 될 수 있으며 시스템의 모든 회로가 동일한 기준 전위를 갖도록 하여 다른 신호를 비교할 수 있습니다.
대역폭 줄이기
시스템의 대역폭을 줄이는 것은 신호 잡음을 줄이는 또 다른 좋은 방법입니다.
이는 디지털 신호를 측정하는 데 걸리는 시간을 단축하는 것과 같습니다.
증폭기가 증폭하는 신호와 대역폭이 같으면 대역폭이 더 높은 증폭기보다 외부 노이즈가 적게 추가됩니다.
오디오 또는 비디오 녹음에서 배경 소음을 제거하는 기술 및 배경 소음 방지를 위한 모범 사례
배경 소음 제거
오디오 또는 비디오 녹화의 배경에서 잡음을 제거하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
한 가지 방법은 TechSmith Camtasia의 노이즈 감소 오디오 효과 또는 Audacity의 노이즈 감소 효과와 같은 필터를 사용하는 것입니다. 여기에는 클립을 분리하고 효과, 노이즈 감소, 노이즈 프로필 가져오기를 클릭하는 것이 포함됩니다.
또한 Krisp, Wavosaur, Samson Sound Deck, Wavepad 및 NoiseGate와 같은 소프트웨어 도구를 다운로드하여 배경 소음을 줄이는 데 사용할 수 있습니다.
배경 소음 방지
배경 소음이 녹음되지 않도록 하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 모범 사례가 있습니다.
효과적인 방법 중 하나는 조용한 환경에서 녹음하는 것입니다.
이것은 피사체와 마이크 사이의 공간을 더 작게 만들고 마이크와 소음 사이의 공간을 더 크게 만들어서 수행할 수 있습니다.
가능하면 배경 소음원을 제거하는 것도 중요합니다.
예를 들어, 근처의 에어컨을 끄거나 교통 소음이 적은 새로운 장소로 이동할 수 있습니다.
지향성 마이크를 사용하면 음원에 집중하고 다른 방향에서 나는 소리를 최소화하여 배경 소음을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
윈드스크린 및 마이크 부스트/게인
외부에서 녹음할 때 마이크에 좋은 윈드스크린을 사용하는 것도 배경 소음이 방해가 되지 않도록 하는 또 다른 좋은 방법입니다.
사운드를 녹음하는 데 사용되는 장치에 따라 마이크의 부스트 또는 게인 레벨을 변경하여 노이즈를 줄일 수도 있습니다.
행동 계획
마지막으로 배경 소음에 대처하는 방법을 익히고 녹음이나 회의 중에 예상치 못한 소음이 발생할 경우 어떻게 해야 하는지 계획을 세우는 것이 중요합니다.
이렇게 하면 소리가 개선되고 배경 소음이 덜 눈에 띄게 됩니다.
통신 기술의 배경 소음 제거
배경 소음은 온라인 회의나 화상 통화 중에 큰 문제가 될 수 있습니다.
컴퓨터 마이크나 헤드셋의 배경 소음을 제거할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 이는 희소식입니다.
내장 노이즈 캔슬링 기능 사용
많은 형태의 커뮤니케이션에는 배경 소음이 있을 때 회의나 통화 중에 더 쉽게 들을 수 있도록 잡음 제거 기능이 내장되어 있습니다.
예를 들어 Microsoft Teams의 데스크톱 앱과 iOS 앱에는 회의 참가자가 작업을 계속할 수 있도록 세 가지 수준의 소음 억제 기능이 있습니다.
타사 배경 소음 제거 앱 사용
배경 소음을 제거하는 또 다른 방법은 AI 기반 기술을 사용하여 배경 소음을 제거하는 Krisp과 같은 앱을 사용하는 것입니다.
다른 통신 도구와 함께 사용할 경우 이러한 앱은 통화 음질을 향상시킬 수 있습니다.
객실 방음 또는 위치 변경
방을 방음 처리하거나 이동하여 배경 소음을 제거할 수도 있습니다.
통신 세션 중에 문과 창문을 닫거나 더 조용한 방으로 이동하는 것과 같은 간단한 변경은 소음 간섭을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
마이크 및 스피커 배치 조정
마이크와 스피커의 위치를 변경하면 배경 소음을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
마이크를 입에 가까이 대면 시끄러운 배경 소리보다 목소리를 더 잘 잡아낼 수 있습니다.
스피커를 마이크에서 멀리 떨어뜨리면 피드백과 배경 소음의 양을 줄일 수 있습니다.
깔끔한 장치 사용
깔끔한 장치는 회의를 위한 가상 거품을 생성하고 참가자를 방해하지 않고 소음을 줄임으로써 전화 통화 시 배경 소음을 자동으로 제거합니다.
Neat의 스마트 마이크 및 스피커 바 기술은 오디오 사운드를 선명하게 만들고 배경 소음을 줄이는 데 도움이 됩니다.
일상 환경에서 배경 소음 최소화
배경 소음은 가정, 학교, 직장 및 공공 장소에서 흔히 발생하는 문제입니다.
배경 소음을 줄이거나 없애기 위해 할 수 있는 일이 많이 있습니다.
일상 환경의 배경 소음원
일상 생활에서 발생하는 몇 가지 일반적인 배경 소음 원인은 다음과 같습니다.
- 섬유 공장, 엔지니어링 플랜트, 인쇄기 및 금속 산업과 같은 산업 소스.
- 집에서 굴러다니는 드럼이나 윙윙거리는 팬이 있는 시끄러운 가전제품.
- 교실, 카페테리아, 복도 및 운동장과 같은 학교 내 소음.
- 농장, 카페테리아 또는 술집과 같은 중공업 및 제조 환경의 직업 소음.
배경 소음을 최소화하기 위한 전략
- 귀마개 및 장벽 사용.
귀마개 또는 소음 제거 헤드폰을 사용하여 배경 소음을 줄이거나 제거하십시오.
직장에서 또는 수면 중에 착용하여 주변 소음을 줄일 수 있습니다.
벽, 문, 창문을 사용하여 진동과 시끄러운 음파를 줄일 수도 있습니다.
- 더 조용한 기기 사용.
가정에서는 텀블링 드럼이나 윙윙거리는 팬과 같은 시끄러운 가전제품을 더 조용한 제품으로 교체해야 합니다.
이것은 집안의 소음을 많이 줄일 수 있습니다.
- 화이트/핑크 노이즈 머신 사용.
백색 소음 기계는 다른 소리를 묻히는 데 도움이 되는 일정한 소리를 내기 때문에 배경 소음을 가리는 데에도 사용할 수 있습니다.
그러나 백색 소음 기계는 소음 수준을 높일 수도 있기 때문에 모든 상황에서 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.
- 음향 치료.
패널이나 타일과 같은 재료를 사용하여 음파를 흡수하고 잔향 시간을 줄이는 것을 음향 처리라고 합니다.
이는 교실이나 배경 소음으로 인해 주의가 산만해질 수 있는 학습이 이루어지는 기타 장소에서 특히 유용할 수 있습니다.
- 엔지니어링 수정.
소음이 너무 많은 작업장에서 고용주는 소음이 너무 많이 발생하는 영역이나 작업을 파악하고 소음을 줄이기 위한 조치를 취해야 합니다.
이는 엔지니어링을 사용하여 소음원이나 작업장 환경을 변경하는 것을 의미할 수 있습니다.
예를 들면 다음과 같습니다.
- 벽, 바닥 및 천장에 흡음재를 사용합니다.
- 시끄러운 장비를 둘러싸거나 격리합니다.
- 소음을 차단하거나 흡수하기 위해 장벽 또는 사운드 커튼을 설치합니다.
- 개인 보호 장비.
기술이 문제를 해결하기에 충분하지 않은 경우 사람들에게 귀마개 또는 귀마개와 같은 개인 보호 장비도 제공되어야 합니다.
전반적으로 배경 소음을 줄이거나 제거하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
여기에는 소음원 변경, 개인 보호 장비 사용, 가구 재배치, 음향 패널 사용, 나무 심기, 화이트/핑크 소음 기계 사용 또는 시끄러운 가전 제품을 더 조용한 제품으로 교체하는 것이 포함될 수 있습니다.
전자 시스템의 배경 잡음 제거
액티브 노이즈 캔슬링(ANC)
능동 소음 제어(ANC) 기술은 비즈니스 세계에서 전자 시스템의 배경 소음을 줄이기 위해 사용됩니다.
ANC 기술은 배경 소음을 녹음하고 소음 신호를 반전하여 "잡음 방지"를 만든 다음 출력 신호에 추가하는 방식으로 작동합니다.
ANC는 아날로그 회로를 사용하거나 디지털 신호를 처리하여 수행할 수 있습니다.
디지털 노이즈 감소(DNR)
DNR(Digital Noise Reduction) 방식은 소음이 있을 때 보청기가 내는 소리의 양을 낮추기 위해 만들어졌습니다.
DNR 알고리즘은 배경 잡음의 파형을 보고 해당 주파수의 위상을 변경하거나 실시간으로 약하게 만드는 신호를 만듭니다.
디지털 액티브 노이즈 캔슬레이션(ANC) 기술은 시장에서 가장 우수한>40dB의 배경 소음을 제거합니다.
고급 알고리즘
고급 알고리즘을 사용하여 고급 노이즈 억제를 수행할 수 있습니다.
듀얼 무지향성 마이크 또는 쿼드 무지향성 마이크는 환경에서 사운드 신호를 선택하는 데 사용됩니다.
이러한 오디오 신호는 배경 소음을 분리하고 제거하는 데 도움이 되는 알고리즘을 사용하는 디지털 신호 프로세서(DSP)로 전송됩니다.
고급 알고리즘을 사용하면 음성을 분리하고 증폭하여 소리가 아무리 크더라도 명확하게 들을 수 있습니다.
능동형 소음 제거, 디지털 소음 감소 및 고급 알고리즘은 모두 전자 시스템의 배경 소음을 줄이기 위해 업계에서 사용되는 고급 방법입니다.
아날로그 회로 또는 디지털 신호 처리를 사용하여 이러한 작업을 수행할 수 있으며 2개 또는 4개의 무지향성 마이크를 사용하여 환경에서 소리를 포착할 수 있습니다.
결국 고급 소음 억제 기능은 배경 소음을 분리하고 차단하여 음성을 더 선명하게 만들고 원치 않는 소리를 줄입니다.
Audacity에서 배경 소음을 제거하는 방법
팁: 필요한 경우 캡션 버튼을 켭니다. 구어에 익숙하지 않은 경우 설정 버튼에서 "자동 번역"을 선택하십시오. 좋아하는 언어를 번역할 수 있게 되기 전에 먼저 동영상의 언어를 클릭해야 할 수도 있습니다.
이러한 소음이 유용할 수 있습니까?
| 사용: | 설명: |
|---|---|
| 사운드 마스킹: | 개방형 사무실이나 병원과 같은 일부 장소에서는 사생활을 보호하고 사람들이 방해하지 않도록 하는 것이 어려울 수 있습니다.사운드 마스킹이 하나의 솔루션입니다. 다른 소리. 예를 들어, 백색 소음 기계 또는 자연음 발생기를 사용하여 환경에서 더 산만한 소리를 덮는 부드러운 배경 소리를 만들 수 있습니다. |
| 오디오 워터마킹: | 오디오 워터마킹은 오디오 신호에 고유한 식별자나 코드를 추가하여 오디오 신호의 출처 또는 소유자를 추적하는 방법입니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 오디오 신호에 사람이 들을 수 없는 특정 유형의 배경 잡음을 추가하는 것입니다. 그러나 그것은 올바른 종류의 센서가 있는 소프트웨어나 장비에 의해 포착될 수 있습니다. |
| 신호 처리: | 음성 인식이나 이미지 처리와 같은 일부 신호 처리 작업은 소량의 배경 잡음을 추가하여 더 정확하게 만들 수 있습니다. 이는 배경 잡음이 시스템의 과적합 또는 편향의 영향을 줄이고 입력의 변화. |
| 오디오 또는 음악 제작: | 배경 소음은 노래나 녹음에 질감이나 분위기를 더하기 위해 독창적인 방법으로 사용할 수 있습니다. |
| 테스트 및 판단: | 테스트 및 평가 중에 전자 시스템에 의도적으로 배경 소음을 추가하여 실제 세계와 비슷하게 만들거나 스트레스 하에서 얼마나 잘 작동하는지 테스트할 수 있습니다. 예를 들어 자동차 제조업체는 자동차의 전자 시스템을 다른 방식으로 테스트할 수 있습니다. 모든 상황에서 잘 작동하는지 확인하기 위해 배경 소음 종류. |
결론
결국 배경 소음은 종종 간과되는 엔지니어링 세계의 큰 문제입니다.
우리가 본 것처럼 전자 시스템의 품질과 신뢰성에 영향을 미칠 수 있으며 완전히 제거하기 어려울 수 있습니다.
그러나 좋은 소식은 차폐 및 접지와 같은 단순한 것부터 신호 처리 알고리즘 및 능동형 소음 제거와 같은 보다 복잡한 것까지 그 효과를 줄일 수 있는 많은 방법이 있다는 것입니다.
엔지니어는 배경 소음이 발생하는 위치와 이를 제거하기 위해 수행할 수 있는 작업을 파악하여 강력하고 안정적이며 효율적인 전자 시스템을 만들 수 있습니다.
따라서 다음 번에 시끄러운 전자 시스템을 접하게 되면 배경 소음이 단순히 성가신 일이 아니라는 점을 기억하십시오. 창의적인 솔루션과 기술적 노하우가 필요한 엔지니어링 과제이기도 합니다.
공유…
